Стенд для калибровки устройства измерения осадки штампа при динамическом нагружении

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СТЕНД ДЛЯ КАЛИБРОВКИ УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ОСАДКИ ШТАМПА ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский дорожный научноисследовательский институт БелдорНИИ(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский дорожный научноисследовательский институт БелдорНИИ(57) Стенд для калибровки устройства измерения осадки штампа при динамическом нагружении, включающий плоское жесткое основание, набор резиновых пластин, штамп, опорную плиту, нагружающее устройство, устройство измерения осадки штампа, индуктивный датчик с измерительным наконечником и подключенный к нему усилитель с регистрирующим устройством, отличающийся тем, что регистрирующее устройство включает персональный компьютер с платой расширения, подключенной к выходу усилителя, а измерительный наконечник соединен со штампом упругим элементом.(56) 1. Д 1771-1992. ТР- .В 8.3. (нем.). Динамические испытания нагружением штампами с использованием легкого прибора с падающим грузом (п. 7.2). Фиг. 1 Полезная модель относится к калибровочным испытаниям установок динамического нагружения, применяемых для оценки качества устройства слоев земляного полотна и дорожных одежд автомобильных дорог 410 по величине упругого прогиба под динамической испытательной нагрузкой, а также для определения несущей способности нежестких оснований под фундаменты на строительных площадках. Наиболее близким к заявляемой полезной модели является стенд для калибровки устройства измерения осадки штампа при динамическом нагружении, включающий плоское жесткое основание, набор резиновых пластин, штамп, жестко соединенный с опорной плитой с помощью зажимов, нагружающее устройство, содержащее направляющую штангу, падающий груз, амортизатор и опорный стакан, устройство измерения осадки штампа, включающее электронный прибор и акселерометр, индуктивный датчик с измерительным наконечником и дистанционно подключенный к нему усилитель для индуктивных измерений с фильтром и регистрирующим устройством 1. Недостатком известного стенда является тот факт, что визуальное считывание полученного сигнала с экрана осциллоскопа с целью определения амплитуды осадки штампа и времени действия динамического усилия трудоемко и не отличается высокой точностью. Кроме того, учитывая очень малое время, за которое происходит осадка штампа (1620 мс), измерительный наконечник индуктивного датчика не успевает переместиться за штампом и зафиксировать фактическую величину осадки. Как правило, измеренная осадка штампа меньше фактической. Задачей, решаемой полезной моделью, является уменьшение трудоемкости калибровки устройства измерения осадки штампа и повышение ее точности. Поставленная задача решается таким образом, что в стенде для калибровки устройства измерения осадки штампа при динамическом нагружении, включающем плоское жесткое основание, набор резиновых пластин,штамп, опорную плиту, нагружающее устройство, устройство измерения осадки штампа, индуктивный датчик с измерительным наконечником и подключенный к нему усилитель с регистрирующим устройством, регистрирующее устройство включает персональный компьютер с платой расширения, подключенной к выходу усилителя, а измерительный наконечник соединен со штампом упругим элементом. На фиг. 1 приведена принципиальная схема стенда для калибровки устройства измерения осадки штампа при динамическом воздействии, на фиг. 2 - характерная осциллограмма осадки штампа, записанная в процессе калибровки. Стенд включает устройство измерения осадки штампа, состоящее из электронного измерительного прибора 1, соединенного электрическим кабелем 2 с акселерометром 3, который крепится с помощью постоянного магнита 4 в центральной части штампа 5, жестко соединенного с помощью зажимов 6 с опорной плитой 7. Опорная плита 7 со штампом 5 устанавливается на резиновые платины 8 разной толщины и жесткости,которые последовательно укладывают на плоское жесткое основание 9. На штамп 5 устанавливается нагружающее устройство, включающее направляющую штангу 10, падающий груз 11, амортизатор 12 и опорный стакан 13. Индуктивный датчик 14 с измерительным наконечником 15 устанавливается на штампе рядом с акселерометром 3. Индуктивный датчик 14 соединен электрическим кабелем 16 с усилителем 17, а выход 18 усилителя 17 соединен кабелем 19 с платой расширения 20 персонального компьютера 21. Плата расширения 20 выполняет функции запоминающего цифрового осциллографа и устанавливается в любой свободный 16 разрядный слот -шины материнской платы персонального компьютера 21. Измерительный наконечник 15 индуктивного датчика 14 соединен со штампом 5 с помощью упругого элемента 22, который прикреплен к штампу 5. Калибровку устройства измерения осадки штампа производят следующим образом. На плоское основание 9 укладывают резиновую платину 8. Опорную плиту 7, жестко соединенную со штампом 5 с помощью зажимов 6, устанавливают по центру резиновой платины 8. В центральной части штампа 5 с помощью постоянного магнита 4 крепят акселерометр 3, который соединяют с помощью кабеля 2 с электронным прибором 1. Рядом с акселерометром 3 устанавливают индуктивный датчик 14 таким образом, чтобы его измерительный наконечник 15 опирался на штамп 5 рядом с местом закрепления акселерометра 3. Измерительный наконечник 15 соединяют со штампом 5 упругим элементом 22, который прикреплен к штампу 5. Индуктивный датчик 14 соединяют электрическим кабелем 16 с усилителем 17 к выходу аналогового напряжения которого 18 подключают через плату расширения 20 компьютер 21. Нагружающее устройство установки динамического нагружения, включающее направляющую штангу 10, падающий груз 11,амортизатор 12 и опорный стакан 13, устанавливают на штамп 5 и производят не менее шести нагружений,сбрасывая груз 10 с заданной высоты. Предварительное нагружение производят с целью приведения стенда в готовность, т.е. исключения случайных факторов, связанных с неплотным прилеганием штампа 5 к резиновой пластине 8 или последней к жесткому основанию 9. Измерительные приборы (усилитель 17, компьютер 21, электронный прибор 1) подготавливают к началу измерений. После этого производят не менее 10 нагружений штампа 5 путем сбрасывания груза 10 с заданной высоты, при каждом из которых фиксируют показания электронного прибора 1 и производят запись в память компьютера 21 осциллограммы осадки штампа по результатам измерений индуктивным датчиком 14,т.е. производят после каждого удара запись выходного сигнала с усилителя 17. Груз 10 после каждого удара подхватывают. Результаты записи в виде осциллограмм осадки штампа 5 отображаются на экране монитора 2 410 компьютера 21 или, при необходимости, распечатываются печатающим устройством на твердый носитель(бумагу). По полученным осциллограммам определяют амплитуду осадки штампа при каждом его нагружении и время действия динамического усилия Т. Для воспроизведения упругой осадки штампа при действии динамического усилия используют резиновые пластины 8 разной толщины и жесткости, чтобы охватить весь возможный диапазон осадки штампа 5. Чем больше толщина резиновой пластины 8 и меньше ее жесткость, тем больше амплитуда осадки штампа 5 и время действия динамического усилия. Для каждой резиновой пластины 8 проводят измерения по приведенной выше методике. Амплитуды осадки штампа 5, измеренные электронным прибором 1, сравнивают с результатами измерений перемещений штампа 5 индуктивным методом с помощью датчика 14. Если различие между измеренными значениями составляет величину, большую допустимой, то необходимо произвести градуировку устройства измерения осадки штампа в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. Предлагаемый стенд для калибровки устройства измерения осадки штампа при динамическом нагружении по сравнению с прототипом позволяет в процессе калибровки производить в автоматическом режиме регистрацию выходного сигнала с индуктивного датчика в виде осциллограмм осадки штампа с одновременной их записью. По данным осциллограммам оперативно определяют амплитуду осадки штампа при каждом нагружении и время действия динамического усилия с высокой точностью, так как считывание искомой величины также производится автоматически. Кроме того, полученная величина осадки штампа соответствует фактической. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3